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沸騰水型原子炉のインターナルポンプ運転方法 - 株式会社東芝
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発明の名称 沸騰水型原子炉のインターナルポンプ運転方法
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−192671(P2007−192671A)
公開日 平成19年8月2日(2007.8.2)
出願番号 特願2006−11187(P2006−11187)
出願日 平成18年1月19日(2006.1.19)
代理人 【識別番号】100078765
【弁理士】
【氏名又は名称】波多野 久
発明者 片山 健二郎 / 久島 和夫 / 山崎 弘詞
要約 課題
インターナルポンプのモータケーシングの共振領域を回避しながら、より確実に所定の炉心流量を確保することができるようにする。

解決手段
沸騰水型原子炉のインターナルポンプ3を可変周波数電源装置11により駆動するインターナルポンプ運転方法において、特定のインターナルポンプ3のみを他のインターナルポンプよりも高速もしくは低速とする運転または停止する運転と、炉心流量に応じて個々の可変周波数電源装置11を自動制御する運転とを行う。
特許請求の範囲
【請求項1】
沸騰水型原子炉のインターナルポンプを可変周波数電源装置により駆動するインターナルポンプ運転方法において、特定のインターナルポンプのみを他のインターナルポンプよりも高速もしくは低速とする運転と、炉心流量に応じて個々の可変周波数電源装置を自動制御する運転とを行うことを特徴とする沸騰水型原子炉のインターナルポンプ運転方法。
【請求項2】
沸騰水型原子炉のインターナルポンプを可変周波数電源装置により駆動するインターナルポンプ運転方法において、特定のインターナルポンプのみを停止させる運転と、炉心流量に応じて個々の可変周波数電源装置を自動制御する運転とを行うことを特徴とする沸騰水型原子炉のインターナルポンプ運転方法。
【請求項3】
沸騰水型原子炉のインターナルポンプ10台を個々に対応する可変周波数電源装置によりそれぞれ駆動し、かつ3台ずつ合計6台の前記可変周波数電源装置をMGセットにより電源供給維持するインターナルポンプ運転方法において、前記可変周波数電源装置を前記MGセットを有するものと有しないものとにグループ分けし、MGセットを有しない可変周波数電源装置により駆動されるグループのインターナルポンプを、前記MGセットを有する前記可変周波数電源装置により駆動されるグループのインターナルポンプよりも高速または低速とする運転と、炉心流量に応じて個々の可変周波数電源装置を自動制御する運転とを行うことを特徴とする沸騰水型原子炉のインターナルポンプ運転方法。
【請求項4】
沸騰水型原子炉のインターナルポンプ10台を個々に対応する可変周波数電源装置によりそれぞれ駆動し、かつ3台ずつ合計6台の前記可変周波数電源装置をMGセットにより電源供給維持するインターナルポンプ運転方法において、前記MGセットに接続されているインターナルポンプと前記MGセットに接続されていないインターナルポンプとにグループ分けし、一方のグループに属するインターナルポンプを他方のグループに属するインターナルポンプよりも高速もしくは低速とするか、特定のインターナルポンプのみを他のインターナルポンプよりも高速もしくは低速とするか、または1台おきに5台を1つのグループとして、そのグループのインターナルポンプの速度を他方のグループのインターナルポンプよりも高速ともしくは低速とする運転と、炉心流量に応じて個々の可変周波数電源装置を自動制御する運転とを行うことを特徴とする沸騰水型原子炉のインターナルポンプ運転方法。
【請求項5】
沸騰水型原子炉のインターナルポンプ10台を個々に対応する可変周波数電源装置によりそれぞれ駆動する一方、MGセットによる電源供給の維持をしないインターナルポンプ運転方法において、特定のインターナルポンプのみを他のインターナルポンプよりも高速もしくは低速とするか、または1台おきに5台を1つのグループとして、そのグループのインターナルポンプを他方のグループのインターナルポンプよりも高速ともしくは低速とする運転と、炉心流量に応じて個々の可変周波数電源装置を自動制御する運転とを行うことを特徴とする沸騰水型原子炉のインターナルポンプ運転方法。
【請求項6】
10台のインターナルポンプを、2台まとめて駆動できる2台用可変周波数電源装置2組と3台まとめて駆動できる3台用可変周波数電源装置2組とによりそれぞれ駆動し、かつ3台ずつ合計6台の前記可変周波数電源装置をMGセットにより電源供給維持するインターナルポンプ運転方法において、インターナルポンプを、前記MGセットを有する3台用可変周波電源装置のグループと前記MGセットを有しない2台用可変周波電源装置とのグループとに分け、前記2台用可変周波数電源装置にて駆動されるインターナルポンプを3台用可変周波数電源装置にて駆動されるインターナルポンプよりも高速もしくは低速とする運転、MGセット1台の下に接続されているインターナルポンプ2台とMGセットを有しないインターナルポンプ3台とを1つのグループとしてそのグループのインターナルポンプを他方のグループのインターナルポンプよりも高速もしくは低速とする運転、または特定のインターナルポンプのみを他のインターナルポンプよりも高速もしくは低速とする運転と、炉心流量に応じて個々の可変周波数電源装置を自動制御する運転とを行うことを特徴とする沸騰水型原子炉のインターナルポンプ運転方法。
【請求項7】
10台のインターナルポンプを、2台まとめて駆動できる2台用可変周波数電源装置2組と3台まとめて駆動できる3台用可変周波数電源装置2組とによりそれぞれ駆動する一方、前記可変周波数電源装置の上流にはMGセットを有しないインターナルポンプ運転方法において、特定のインターナルポンプのみを他のインターナルポンプよりも高速運転もしくは低速運転するか、または停止するとともに、炉心流量に応じて個々の可変周波数電源装置を自動制御する運転を行うことを特徴とする沸騰水型原子炉のインターナルポンプ運転方法。
【請求項8】
10台のインターナルポンプを、1台おきに5台ずつまとめて駆動できるMFG(MGセットによる可変周波数電源装置)を2台有する可変周波数電源装置により駆動するインターナルポンプ運転方法において、前記インターナルポンプを1台おきに5台ずつ2グループに分け、一方のグループのインターナルポンプ速度を他方のグループのインターナルポンプよりも高速もしくは低速とする運転と、炉心流量に応じて個々の可変周波数電源装置を自動制御する運転とを行うことを特徴とする沸騰水型原子炉のインターナルポンプ運転方法。
【請求項9】
10台のインターナルポンプを、1台ずつ駆動できる可変周波数電源装置を合計10台使用する一方、前記インターナルポンプの可変周波数電源装置の上流にMGセットを有しないインターナルポンプ運転方法において、特定のインターナルポンプのみを停止させる運転と、上記運転方法と炉心流量に応じて個々の可変周波数電源装置を自動制御する運転とを行うことを特徴とする沸騰水型原子炉のインターナルポンプ運転方法。
【請求項10】
10台のインターナルポンプを、2台まとめて駆動できる2台用可変周波数電源装置2組と3台まとめて駆動できる3台用可変周波数電源装置2組とによりそれぞれ駆動し、かつ前記3台用可変周波数電源装置の上流にMGセットを有するインターナルポンプ運転方法において、特定のインターナルポンプのみを停止させる運転、特定のインターナルポンプのみを停止させる運転、もしくは1台おきに5台を1つのグループとして、1つのグループのインターナルポンプを停止させる運転と、上記運転方法と炉心流量に応じて個々の可変周波数電源装置を自動制御する運転とを行うことを特徴とする沸騰水型原子炉のインターナルポンプ運転方法。
【請求項11】
請求項1ないし請求項10のいずれか一項記載のインターナルポンプ運転方法において、モータケーシング振動がある一定の値以上となったインターナルポンプが1台以上発生した場合に、当該インターナルポンプの回転数を振動が低減する領域に自動で変化させる運転、またはモータケーシング振動がある一定の値以上となったインターナルポンプが1台以上発生した場合に、当該インターナルポンプの回転数を振動が低減する領域に自動で変化させ、炉心流量に応じて他のインターナルポンプについても回転数を変化させる運転と、炉心流量に応じて個々の可変周波数電源装置を自動制御する運転とを行う沸騰水型原子炉のインターナルポンプ運転方法。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、改良型沸騰水型原子炉(ABWR)におけるインターナルポンプ(原子炉内蔵型再循環ポンプ:RIP)の運転方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
改良型沸騰水型原子炉は安全性および信頼性の向上、運転性および操作性の向上、さらに作業者の被曝低減を目標として開発されたものであり、その目標達成の一手段としてインターナルポンプが採用されている。インターナルポンプは軸封部のないウエットモータによって駆動される単段斜流ポンプであり、原子炉圧力容器下鏡に設けたモータケーシング内にモータ部を内蔵する構成とされ、例えば原子炉圧力容器内に10台設置される。そして、これらのインターナルポンプの速度調整により炉心流量の調整が行われ、この炉心流量に対して原子炉出力がほぼ比例して変わる特性を利用して出力制御が行われる。
【0003】
従来、このようなインターナルポンプの運転方法は基本的に全台を同一回転数にて制御していた。また、手動に切り替えることで、インターナルポンプの回転数を電源装置毎に変化させる運用としていた。手動に切り替えた場合には、炉心流量の制御も手動で行う必要がある。
【0004】
しかしながら、インターナルポンプの回転数を同一回転数にて制御すると、プラント通常運転中に原子炉定格出力状態において炉心流量を下げる運用を行う際にポンプ速度がインターナルポンプのモータケーシング共振領域になることが想定される。
【0005】
図41は、インターナルポンプのポンプ速度(横軸)とモータケーシング振動速度(縦軸)との関係を示したグラフである。この図41に特性線aとして示すように、ポンプ速度の上昇途中の領域においてモータケーシング共振領域a1が認められる。このモータケーシング共振領域a1よりも低速回転側および高速回転側には、振動が小さい共振回避領域a2,a3の領域が認められる。
【0006】
これに対し、従来の技術では自動にて速度を制御しようとした場合、運転しているインターナルポンプ全台を同一速度で運転することを基本としているため、プラント通常運転状態で必要とする炉心流量を確保するためにインターナルポンプの速度がモータケーシングの共振領域になる可能性がある。このようにプラント通常運転中にインターナルポンプを共振領域で保持運転させることとなり好ましくない。
【0007】
そこで、この点に関して出願人においては、インターナルポンプが振動の大きくなる速度で連続運転を行うことなく、必要とされる炉心流量に対応してインターナルポンプを連続的に運転制御できる炉心流量制御方法および同制御装置を既に提案している(特許文献1参照)。
【特許文献1】特開2004−205296号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
上述のように、インターナルポンプの回転数を同一回転数にて制御すると、プラント通常運転中に原子炉定格出力状態において炉心流量を下げる運用を行う際にポンプ速度がインターナルポンプのモータケーシング共振領域になることが想定される。この場合、従来の技術では自動にて速度を制御しようとした場合、運転しているインターナルポンプ全台を同一速度で運転することを基本としているため、プラント通常運転状態で必要とする炉心流量を確保するためにインターナルポンプの速度がモータケーシングの共振領域になる可能性がある。このようにプラント通常運転中にインターナルポンプを共振領域で保持運転させることとなり好ましくない。
【0009】
また、電源喪失等の過渡事象発生時にインターナルポンプがトリップする場合、可変周波数電源装置(ASD)の上流にMGセットを持たないインターナルポンプが高回転にて運転されているため当該インターナルポンプのトリップによる炉心流量減少幅が大きくなり燃料に与える影響度が大きくなる。
【0010】
また、従来の技術でもポンプ速度の制御を手動に切り替えれば対応できるが、炉心流量の制御を手動にて行う必要が生じるため操作が煩雑になる。
【0011】
本発明はこのような事情に鑑み、先の提案をさらに具体化して、インターナルポンプのモータケーシングの共振領域を回避しながら、より確実に所定の炉心流量を確保することができる沸騰水型原子炉のインターナルポンプ運転方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0012】
前記の目的を達成するために、本発明では、沸騰水型原子炉のインターナルポンプを可変周波数電源装置により駆動するインターナルポンプ運転方法において、特定のインターナルポンプのみを他のインターナルポンプよりも高速もしくは低速とする運転と、炉心流量に応じて個々の可変周波数電源装置を自動制御する運転とを行うことを特徴とする沸騰水型原子炉のインターナルポンプ運転方法を提供する。
【0013】
また、本発明では、沸騰水型原子炉のインターナルポンプを可変周波数電源装置により駆動するインターナルポンプ運転方法において、特定のインターナルポンプのみを停止させる運転と、炉心流量に応じて個々の可変周波数電源装置を自動制御する運転とを行うことを特徴とする沸騰水型原子炉のインターナルポンプ運転方法を提供する。
【発明の効果】
【0014】
本発明によれば、インターナルポンプのモータケーシングの共振領域を回避しながら、より確実に所定の炉心流量を確保する運転方法および制御装置を提供することができる。
【0015】
具体的には、プラント通常運転中に炉心流量を補償するためにインターナルポンプ全台でインターナルポンプのモータケーシング共振領域において連続運転を行う必要が生じた場合でも、共振領域を回避させてインターナルポンプの連続運転が可能となる。
【0016】
また、同時に一部のインターナルポンプの速度を変化させた場合でも、他のインターナルポンプの速度を自動的に変化させることで、炉心流量を制御することが可能となる。
【0017】
また、可変周波数電源装置の上流にMGセットを有しないインターナルポンプの速度を下げて運転することにより、電源喪失等の過渡事象発生時における当該インターナルポンプトリップ時においても炉心流量の減少幅を抑えることが可能となる。
【0018】
さらに、ポンプ速度をアンバランス運転させている状態でも、各電源構成において炉心流量の偏りが極小となる組合せとすることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0019】
以下、本発明に係る沸騰水型原子炉のインターナルポンプ運転方法の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の説明において、図2、図6、図8、図10‥等に示したインターナルポンプA,B,C,D,E,F,G,H,J,Kのうち、低速運転とするものを黒丸で示し、高速運転とするものを白丸で示し、停止するものには×印を付している。
【0020】
[第1実施形態(図1〜図4)]
本実施形態では、特定のインターナルポンプのみを他のインターナルポンプよりも高速もしくは低速とする運転と、炉心流量に応じて個々の可変周波数電源装置を自動制御する運転とを行うインターナルポンプ運転方法について説明する。
【0021】
図1は本発明の第1実施実施形態によるインターナルポンプ運転方法を実施するための設備構成を示す説明図であり、図2は同実施形態における各インターナルポンプのポンプ速度の配分例を示す平面配置図である。
【0022】
図2に示すように、本実施形態のインターナルポンプ運転方法では、原子炉圧力容器1内の炉心2を囲む領域に10台のインターナルポンプ(原子炉内蔵型再循環ポンプ:RIP)3を配置した沸騰水型原子炉を対象とする。図2には、これら10台のインターナルポンプ3にそれぞれアルファベットの大文字「A,B,C,D,E,F,G,H,J,K」を付している。
【0023】
図1には、これら10台のインターナルポンプ3(A,B,C,D,E,F,G,H,J,K)を横一列に展開して図示するとともに、これらの各インターナルポンプ3(A,B,C,D,E,F,G,H,J,K)を駆動するための電気回路構成を示してある。
【0024】
図1に示すように、電力供給は外部電源から主要変圧器4を介して、または所内の発電機5から負荷開閉器6を介して行われる。供給された電流は直結変圧器7により変圧され、この直結変圧器7には、4系統の第1段の受電遮断器8および第2段の受電遮断器9が接続されており、さらに受電遮断器9には入力変圧器10、電源周波数変換用の可変周波数電源装置(ASD)11および開閉器12を介してインターナルポンプ3が接続されている。特定の可変周波数電源装置11の上流側にはMGセット13(交流電動機Mおよび交流発電機Gのセット)および受電遮断器14が設けられている。
【0025】
10台のインターナルポンプ3は個々に対応する可変周波数電源装置11によりそれぞれ駆動され、3台ずつ合計6台のインターナルポンプ3((B,E,H)および(C,G,K))はMGセット13によって電源供給維持され、かつ2台ずつ合計4台のインターナルポンプ(3(A,F)および(D,J))はMGセット13によって電源供給維持が行われない運転方法が採用されている。また、図示しない制御装置により、炉心流量に応じて個々のインターナルポンプ3が自動制御される運転を行うようになっている。
【0026】
MGセット13を有する各3台のインターナルポンプ3((B,E,H)および(C,G,K))は、図2に示すように、それぞれ異なる三角形の隅角位置に配置される。また、MGセット13を有しない可変周波数電源装置11により駆動されるインターナルポンプ3((A,F)および(D,G))は、それぞれ対象位置に配置される。
【0027】
そして本実施形態では、特定のインターナルポンプ3のみを、他のインターナルポンプよりも高速もしくは低速とする運転と、炉心流量に応じて個々の可変周波数電源装置を自動制御する運転とを行う。具体的には、特定のインターナルポンプ3(例えば「A」)のみを低速とし、それによる冷却材流量低下分を補償するために、別の特定のインターナルポンプ3(例えば「G」)のみを高速とする。
【0028】
図3は本実施形態の作用を説明するためのグラフであり、縦軸にモータケーシング振動速度を表し、横軸にポンプ速度を表している。この図3に示すように、モータ振動大震動しきい値を超えるモータケーシング共振領域a1は、ポンプ速度の略中間速度に現れる。図3には、共振を回避する回避領域として、このモータ振動大震動しきい値よりも振動速度の小さい一定の領域a2として、振動大しきい値cを超えたインターナルポンプ3に対して速度を減少させた後のポンプ速度領域a2を例示している。特定のインターナルポンプ3(「A」)のポンプ速度は、この低速側のポンプ速度領域a2に設定する。
【0029】
また、図4は上記の振動しきい値a1を超えたインターナルポンプ3に対して速度を減少させた後に、共振を回避するとともに炉心流量を補償するために他のインターナルポンプ3の速度を増加させた後の速度領域a3を例示している。冷却材流量低下分を補償するために、別の特定のインターナルポンプ3(「G」)のポンプ速度は、この高速側のポンプ速度領域a2に設定する。
【0030】
このように、本実施形態の運転方法によれば、特定のインターナルポンプ3のみを他のインターナルポンプ3よりも高速もしくは低速とする運転と、炉心流量に応じて個々の可変周波数電源装置を自動制御する運転とを行うことにより、プラント通常運転中に炉心流量を補償するために全台のインターナルポンプインターナルポンプ3のモータケーシング共振領域a1において連続運転を行う必要が生じた場合でも、共振領域a1の回避領域a2,a3で運転させることにより、インターナルポンプ3の連続運転が可能となる。
【0031】
また、同時に一部のインターナルポンプ3の速度を変化させた場合でも、他のインターナルポンプ3の速度を自動的に変化させることで、炉心流量を制御することが可能となる。
【0032】
したがって、従来の技術ではインターナルポンプを10台同一回転数にて運転することを基本としているため、図41に示したように、プラント通常運転状態で必要とする炉心流量を確保するためにインターナルポンプ3の速度がモータケーシングの共振領域a1になる可能性があったのに対し、本実施形態では、このような場合に振動が大きいなどの理由により特定のインターナルポンプ3の速度を共振領域から回避させながら、必要な炉心流量を確保することが自動制御にて可能となる。
【0033】
[第2実施形態(図5、図6)]
本実施形態では、沸騰水型原子炉のインターナルポンプを可変周波数電源装置により駆動するインターナルポンプ運転方法において、特定のインターナルポンプのみを停止させる運転と、炉心流量に応じて個々の可変周波数電源装置を自動制御する運転とを行う沸騰水型原子炉のインターナルポンプ運転方法について説明する。
【0034】
図5は本発明の第2実施実施形態によるインターナルポンプ運転方法を実施するための設備構成を示す説明図であり、図6は同実施形態における各インターナルポンプのポンプ速度の配分例を示す平面配置図である。
【0035】
図6に示すように、本実施形態のインターナルポンプ運転方法でも、原子炉圧力容器1内の炉心2を囲む領域に10台のインターナルポンプ(原子炉内蔵型再循環ポンプ:RIP)3を配置した沸騰水型原子炉を対象とする。図6には、これら10台のインターナルポンプ3にそれぞれアルファベットの大文字「A,B,C,D,E,F,G,H,J,K」を付している。
【0036】
図5には、これら10台のインターナルポンプ3(A,B,C,D,E,F,G,H,J,K)を横一列に展開して図示するとともに、これらの各インターナルポンプ3(A,B,C,D,E,F,G,H,J,K)を駆動するための電気回路構成を示してある。
【0037】
図5に示すように、電力供給は外部電源から主要変圧器4を介して、または所内の発電機5から負荷開閉器6を介して行われる。供給された電流は直結変圧器7により変圧され、この直結変圧器7には、4系統の第1段受の電遮断器8および第2段の受電遮断器9が接続されており、さらに受電遮断器9には入力変圧器10、電源周波数変換用の可変周波数電源装置(ASD)11および開閉器12を介してインターナルポンプ3が接続されている。特定の可変周波数電源装置11の上流側にはMGセット13(交流電動機Mおよび交流発電機Gのセット)および受電遮断器14が設けられている。
【0038】
10台のインターナルポンプ3は個々に対応する可変周波数電源装置11によりそれぞれ駆動され、3台ずつ合計6台のインターナルポンプ3((B,E,H)および(C,G,K))はMGセット13によって電源供給維持され、かつ2台ずつ合計4台のインターナルポンプ(3(A,F)および(D,J))はMGセット13によって電源供給維持が行われない運転方法が採用されている。また、図示しない制御装置により、炉心流量に応じて個々のインターナルポンプ3が自動制御される運転を行うようになっている。
【0039】
MGセット13を有する各3台のインターナルポンプ3((B,E,H)および(C,G,K))は、図6に示すように、それぞれ異なる三角形の隅角位置に配置される。また、MGセット13を有しない可変周波数電源装置11により駆動されるインターナルポンプ3((A,F)および(D,G))は、それぞれ対象位置に配置される。
【0040】
そして本実施形態では、特定のインターナルポンプ3のみを停止させる運転と、炉心流量に応じて個々の可変周波数電源装置を自動制御する運転とを行う。具体的には、特定のインターナルポンプ3(例えば「J」)のみを停止する。このように、インターナルポンプ3の全台運転において所定の炉心流量を確保しようとすると共振領域となった場合に、1台以上のインターナルポンプ3(「J」)を停止させることにより、残りのインターナルポンプ速度を共振領域以上とすることで共振領域を回避しながら必要な炉心流量を確保することが自動制御にて可能となる。
【0041】
本実施形態の運転方法によれば、特定のインターナルポンプ3のみを停止する運転と、炉心流量に応じて個々の可変周波数電源装置11を自動制御する運転とを行うことにより、プラント通常運転中に炉心流量を補償するために全台のインターナルポンプインターナルポンプ3のモータケーシング共振領域において連続運転を行う必要が生じた場合でも、共振領域の回避領域で運転させることにより、インターナルポンプ3の連続運転が可能となる。すなわち、インターナルポンプ全台運転で所定の炉心流量を確保しようとすると共振領域となった場合に、1台以上のインターナルポンプを停止させることにより、残りのインターナルポンプ速度を共振領域以上とすることで共振領域を回避しながら必要な炉心流量を確保することが自動制御にて可能となる。
【0042】
[第3実施形態(図7、図8)]
本実施形態では、沸騰水型原子炉のインターナルポンプ10台を個々に対応する可変周波数電源装置によりそれぞれ駆動し、かつ3台ずつ合計6台の可変周波数電源装置をMGセットにより電源供給維持するインターナルポンプ運転方法において、可変周波数電源装置をMGセットを有するものと有しないものとにグループ分けし、MGセットを有しない可変周波数電源装置により駆動されるグループのインターナルポンプを、MGセットを有する前記可変周波数電源装置により駆動されるグループのインターナルポンプよりも高速または低速とする運転と、炉心流量に応じて個々の可変周波数電源装置を自動制御する運転とを行うインターナルポンプ運転方法について説明する。
【0043】
図7は本発明の第3実施実施形態によるインターナルポンプ運転方法を実施するための設備構成を示す説明図であり、図8は同実施形態における各インターナルポンプのポンプ速度の配分例を示す平面配置図である。
【0044】
図8に示すように、本実施形態のインターナルポンプ運転方法では、原子炉圧力容器1内の炉心2を囲む領域に10台のインターナルポンプ(原子炉内蔵型再循環ポンプ:RIP)3を配置した沸騰水型原子炉を対象とする。図2には、これら10台のインターナルポンプ3にそれぞれアルファベットの大文字「A,B,C,D,E,F,G,H,J,K」を付している。
【0045】
図7には、これら10台のインターナルポンプ3(A,B,C,D,E,F,G,H,J,K)を横一列に展開して図示するとともに、これらの各インターナルポンプ3(A,B,C,D,E,F,G,H,J,K)を駆動するための電気回路構成を示してある。
【0046】
図7に示すように、電力供給は外部電源から主要変圧器4を介して、または所内の発電機5から負荷開閉器6を介して行われる。供給された電流は直結変圧器7により変圧され、この直結変圧器7には、4系統の第1段受の電遮断器8および第2段の受電遮断器9が接続されており、さらに受電遮断器9には入力変圧器10、電源周波数変換用の可変周波数電源装置(ASD)11および開閉器12を介してインターナルポンプ3が接続されている。特定の可変周波数電源装置11の上流側にはMGセット13(交流電動機Mおよび交流発電機Gのセット)および受電遮断器14が設けられている。
【0047】
10台のインターナルポンプ3は個々に対応する可変周波数電源装置11によりそれぞれ駆動され、3台ずつ合計6台のインターナルポンプ3((B,E,H)および(C,G,K))はMGセット13によって電源供給維持され、かつ2台ずつ合計4台のインターナルポンプ(3(A,F)および(D,J))はMGセット13によって電源供給維持が行われない運転方法が採用されている。また、図示しない制御装置により、炉心流量に応じて個々のインターナルポンプ3が自動制御される運転を行うようになっている。
【0048】
また、図示しない制御装置により、炉心流量に応じて個々の可変周波数電源装置11が自動制御される運転を行うようになっている。
【0049】
MGセット13を有するグループの各3台のインターナルポンプ3((B,E,H)および(C,G,K))は、図8に示すように、それぞれ異なる三角形の隅角位置に配置される。また、MGセット13を有しない可変周波数電源装置11により駆動されるグループのインターナルポンプ3((A,F)および(D,G))は、それぞれ対象位置に配置される。
【0050】
そして、本実施形態では、インターナルポンプ13の1台ずつ可変周波数電源装置11が1台設置され、さらに3台ずつ合計6台のインターナルポンプ3の上流にMGセット13が設置されている電源構成において、MGセット13に接続されていない4台のインターナルポンプポンプ3((A,F)および(D,J))の速度を、残り6台のポンプ3(B,C,E,G,H,K)の速度よりも低くして、所定の炉心流量を達成するものである。
【0051】
従来の技術ではインターナルポンプを10台同一回転数にて運転することを基本としているため、プラント通常運転状態で必要とする炉心流量を確保するためにインターナルポンプの速度がモータケーシングの共振領域になる可能性がある。このようにインターナルポンプの速度を共振領域で保持することは好ましくないため、このような場合にインターナルポンプ4台と6台のグループに分けて、4台のグループを共振領域よりも低回転数にして、他の6台を高回転数にすることで共振領域を回避しながら必要な炉心流量を確保することが自動制御にて可能となる。
【0052】
また、このような回転数の配分としておくことでMGセット13に接続されていないインターナルポンプ3(A,D,F,J)の速度が低く設定されるために、電源喪失等の炉心流量急減を伴う過渡事象において炉心流量の減少幅を抑えることができる。
【0053】
[第4実施形態(図9、図10)]
本実施形態では、インターナルポンプ3を1台ずつ駆動できる可変周波数電源装置11を合計10台有し、かつ3台ずつ合計6台のインターナルポンプ3の可変周波数電源装置11上流にMGセット13を有する沸騰水型原子炉のインターナルポンプ運転方法において、MGセット13の有無により可変周波数電源装置11を1つのグループとして、MGセット13を有しない可変周波数電源装置11にて駆動されるグループのインターナルポンプ3の速度を、MGセット13を有する可変周波数電源装置11にて駆動されるグループのインターナルポンプ3の速度よりも高くする運転を行うとともに、炉心流量に応じて個々の可変周波数電源装置11の制御を自動で行う。
【0054】
図9は本発明の第4実施実施形態によるインターナルポンプ運転方法を実施するための設備構成を示す説明図であり、図10は同実施形態における各インターナルポンプ3のポンプ速度の配分例を示す平面配置図である。なお、前記各実施形態と同様の構成部分については図に前記実施形態と同符号を付して説明を省略する。
【0055】
本実施形態では、第3実施形態と逆に、MGセット13に接続されていない4台のインターナルポンプ3((A,F)および(D,J))の速度を、残り6台のインターナルポンプ3(B,C,E,G,H,K)の速度よりも低くして、所定の炉心流量を達成するものである。
【0056】
これにより共振領域を回避しながら必要な炉心流量を確保することが自動制御にて可能となる。
【0057】
[第5実施形態(図11、図12)]
本実施形態では、10台のインターナルポンプ3を、1台ずつ駆動できる可変周波数電源装置11を合計10台有し、かつ3台ずつ合計6台のインターナルポンプ3の可変周波数電源装置11上流にMGセット13を有する沸騰水型原子炉のインターナルポンプ運転方法において、1台のMGセット13の下に接続されている2台のインターナルポンプ3とMGセット13を有しない3台のインターナルポンプ3とを1つのグループとして、そのグループのインターナルポンプ3の速度を他方のグループのインターナルポンプ3の速度よりも高くし、または低くする運転を行うとともに、炉心流量に応じて個々の可変周波数電源装置11の制御を自動で行う方法について説明する。
【0058】
図11は本発明の第5実施実施形態によるインターナルポンプ運転方法を実施するための設備構成を示す説明図であり、図12は同実施形態における各インターナルポンプ3のポンプ速度の配分例を示す平面配置図である。なお、前記各実施形態と同様の構成部分については図に前記実施形態と同符号を付して説明を省略する。
【0059】
本実施形態でも、図12に示すように、本実施形態のインターナルポンプ運転方法では、原子炉圧力容器1内の炉心2を囲む領域に10台のインターナルポンプ(原子炉内蔵型再循環ポンプ:RIP)3を配置した沸騰水型原子炉を対象とする。図12には、これら10台のインターナルポンプ3にそれぞれアルファベットの大文字「A,B,C,D,E,F,G,H,J,K」を付している。
【0060】
図11には、これら10台のインターナルポンプ3(A,B,C,D,E,F,G,H,J,K)を横一列に展開して図示するとともに、これらの各インターナルポンプ3(A,B,C,D,E,F,G,H,J,K)を駆動するための電気回路構成を示してある。
【0061】
図11に示すように、電力供給は外部電源から主要変圧器4を介して、または所内の発電機5から負荷開閉器6を介して行われる。供給された電流は直結変圧器7により変圧され、この直結変圧器7には、4系統の第1段受の電遮断器8および第2段の受電遮断器9が接続されており、さらに受電遮断器9には入力変圧器10、電源周波数変換用の可変周波数電源装置(ASD)11および開閉器12を介してインターナルポンプ3が接続されている。特定の可変周波数電源装置11の上流側にはMGセット13(交流電動機Mおよび交流発電機Gのセット)および受電遮断器14が設けられている。
【0062】
10台のインターナルポンプ3は個々に対応する可変周波数電源装置11によりそれぞれ駆動され、3台ずつ合計6台のインターナルポンプ3((B,E,H)および(C,G,K))はMGセット13によって電源供給維持され、かつ2台ずつ合計4台のインターナルポンプ3((A,F)および(D,J))はMGセット13によって電源供給維持が行われない運転方法が採用されている。また、図示しない制御装置により、炉心流量に応じて個々のインターナルポンプ3が自動制御される運転を行うようになっている。
【0063】
そして、可変周波数電源装置11はMGセット13を有するものと有しないものとにグループ分けされ、MGセット13を有しない可変周波数電源装置11により駆動されるグループのインターナルポンプ3(A,F,D,G)は、MGセット13を有する可変周波数電源装置11により駆動されるグループのインターナルポンプ3(B,E,H,C,G,K)よりも高速または低速とする運転が行われるようになっている。
【0064】
また、図示しない制御装置により、炉心流量に応じて個々の可変周波数電源装置11が自動制御される運転を行うようになっている。
【0065】
MGセット13を有するグループの各3台のインターナルポンプ3((B,E,H)および(C,G,K))は、図12に示すように、それぞれ異なる三角形の隅角位置に配置される。また、MGセット13を有しない可変周波数電源装置11により駆動されるグループのインターナルポンプ3((A,F)および(D,G))は、それぞれ対象位置に配置される。
【0066】
そして、例えば1台のMGセット13下に接続されている2台のインターナルポンプ3((E,H)とMGセット13を有しない3台のインターナルポンプ3とを1つのグループとして、そのグループのインターナルポンプ3の速度を他方のグループのインターナルポンプ3の速度よりも高くする、または低くする運転を行うとともに、炉心流量に応じて個々の可変周波数電源装置11の制御を自動で行う。
【0067】
本実施形態によれば、MGセット13に接続しているインターナルポンプ3と接続していないインターナルポンプ3を1つのグループとして回転数を割り振ったものであり、共振領域を回避しながら必要な炉心流量を確保することが自動制御にて可能となる。
【0068】
[第6実施形態(図13、図14)]
本発明の第6実施実施形は、10台のインターナルポンプ3を、1台ずつ駆動できる可変周波数電源装置11を合計10台有し、かつ3台ずつ合計6台のインターナルポンプ3の可変周波数電源装置11上流にMGセット13を有する沸騰水型原子炉のインターナルポンプ運転方法において、特定のインターナルポンプ3のみを他のインターナルポンプ3よりも高速とし、または低速とする運転を行うとともに、炉心流量に応じて個々の可変周波数電源装置11の制御を自動で行うものである。
【0069】
図13は本発明の第6実施実施形態によるインターナルポンプ運転方法を実施するための設備構成を示す説明図であり、図12は同実施形態における各インターナルポンプ3のポンプ速度の配分例を示す平面配置図である。なお、前記各実施形態と同様の構成部分については図に前記実施形態と同符号を付して説明を省略する。
【0070】
図6は請求項6に示す発明の電源構成およびインターナルポンプ速度の配分を示した図である。図6では例えば共振領域において振動が大きいインターナルポンプ3のみ共振領域を回避しながら、必要な炉心流量を確保することが自動制御にて可能となる。
【0071】
[第7実施形態(図15、図16)]
本発明の第7実施実施形態では、10台のインターナルポンプ3を、1台ずつ駆動できる可変周波数電源装置11を合計10台有し、かつ3台ずつ合計6台のインターナルポンプ3の可変周波数電源装置11上流にMGセット13を有する沸騰水型原子炉のインターナルポンプ運転方法において、1台おきに5台を1つのグループとして、そのグループのインターナルポンプ3の速度を他方のグループのインターナルポンプ3の速度よりも高くする、または低くする運転を行うとともに、炉心流量に応じて個々の可変周波数電源装置11の制御を自動で行うものである。
【0072】
図15は本発明の第5実施実施形態によるインターナルポンプ運転方法を実施するための設備構成を示す説明図であり、図16は同実施形態における各インターナルポンプ3のポンプ速度の配分例を示す平面配置図である。なお、前記各実施形態と同様の構成部分については図に前記実施形態と同符号を付して説明を省略する。
【0073】
本実施形態では、1台おきに5台を1つのグループとして、そのグループのインターナルポンプ3の速度を他方のグループのインターナルポンプ速度よりも高くする、または低くする運転を行い、1台おきにインターナルポンプ3の回転数を割り振ったものであり、共振領域を回避しながら必要な炉心流量を確保することが自動制御にて可能となる。
【0074】
さらに、インターナルポンプ3のアンバランス運転を行いながらも炉心流量の偏りが最も少ない運転パターンとすることができる。
【0075】
[第8実施形態(図17、図18)]
本発明の第8実施実施形態は、10台のインターナルポンプ3を1台ずつ駆動できる可変周波数電源装置11を合計10台有し、かつインターナルポンプ3の可変周波数電源装置11の上流にMGセット13を持たない沸騰水型原子炉のインターナルポンプ運転方法において、特定のインターナルポンプ3のみを他のインターナルポンプ3よりも高速とし、または低速とする運転を行うとともに、炉心流量に応じて個々の可変周波数電源装置11の制御を自動で行うものである。
【0076】
図17は本発明の第8実施実施形態によるインターナルポンプ運転方法を実施するための設備構成を示す説明図であり、図18は同実施形態における各インターナルポンプ3のポンプ速度の配分例を示す平面配置図である。なお、前記各実施形態と同様の構成部分については図に前記実施形態と同符号を付して説明を省略する。
【0077】
本実施形態では、特定のインターナルポンプ3のみを他のインターナルポンプ3よりも高速とし、または低速とする運転を行うとともに、炉心流量に応じて個々の可変周波数電源装置11の制御を自動で行うことにより、例えば共振領域において振動が大きいインターナルポンプ3のみ共振領域を回避しながら、必要な炉心流量を確保することが自動制御にて可能となる。
【0078】
[第9実施形態(図19、図20)]
本発明の第9実施実施形態は、10台のインターナルポンプ3を、1台ずつ駆動できる可変周波数電源装置11を合計10台有し、かつインターナルポンプ3の可変周波数電源装置11の上流にMGセット13を持たない沸騰水型原子炉のインターナルポンプ運転方法において、1台おきに5台を1つのグループとして、そのグループのインターナルポンプ3の速度を他方のグループのインターナルポンプ速度よりも高くする、または低くする運転を行うとともに、炉心流量に応じて個々の可変周波数電源装置11の制御を自動で行う。
【0079】
図19は本発明の第9実施実施形態によるインターナルポンプ運転方法を実施するための設備構成を示す説明図であり、図20は同実施形態における各インターナルポンプ3のポンプ速度の配分例を示す平面配置図である。なお、前記各実施形態と同様の構成部分については図に前記実施形態と同符号を付して説明を省略する。
【0080】
本実施形態では、1台おきに5台を1つのグループとして、そのグループのインターナルポンプ3の速度を他方のグループのインターナルポンプ速度よりも高くする、または低くする運転を行うとともに、炉心流量に応じて個々の可変周波数電源装置11の制御を自動で行うことにより、1台おきにインターナルポンプ3の回転数を割り振るものであり、共振領域を回避しながら必要な炉心流量を確保することが自動制御にて可能となる。
【0081】
さらに、インターナルポンプ3のアンバランス運転を行いながらも炉心流量の偏りが最も少ない運転パターンとすることができる。
【0082】
[第10実施形態(図21、図22)]
本発明の第10実施実施形態は、10台のインターナルポンプ3を、2台または3台まとめて駆動できる可変周波数電源装置11を各2台有し、かつ3台用可変周波数電源装置11の上流にMGセット13を有する沸騰水型原子炉のインターナルポンプ運転方法において、MGセット13を有する3台用の可変周波電源装置とMGセット13を有しない2台用の可変周波電源装置11のグループに分け、2台用の可変周波数電源装置11にて駆動されるインターナルポンプ3の速度を3台用可変周波数電源装置11にて駆動されるインターナルポンプ3の速度よりも低くする運転を行うとともに、炉心流量に応じて個々の可変周波数電源装置11の制御を自動で行うものである。
【0083】
図21は本発明の第10実施実施形態によるインターナルポンプ運転方法を実施するための設備構成を示す説明図であり、図2は同実施形態における各インターナルポンプ3のポンプ速度の配分例を示す平面配置図である。なお、前記各実施形態と同様の構成部分については図に前記実施形態と同符号を付して説明を省略する。
【0084】
本実施形態では、インターナルポンプ3の2台または3台毎にASDが1台設置され、さらに3台ずつ合計6台のインターナルポンプ3の上流にMGセット13が設置されている。このような電源構成において、MGセット13に接続されていない4台のインターナルポンプ3のポンプ速度を、残り6台のポンプ速度よりも低くして、所定の炉心流量を達成するものである。
【0085】
従来の技術ではインターナルポンプ3を10台同一回転数にて運転することを基本としているため、プラント通常運転状態で必要とする炉心流量を確保するためにインターナルポンプ3の速度がモータケーシングの共振領域になる可能性がある。このようにインターナルポンプ3の速度を共振領域で保持することは好ましくないため、このような場合にインターナルポンプ3を4台と6台のグループに分けて、4台のグループを共振領域よりも低回転数にして、他の6台を高回転数にすることで共振領域を回避しながら必要な炉心流量を確保することが自動制御にて可能となる。
【0086】
また、このような回転数の配分としておくことでMGセット13に接続されていないインターナルポンプ3の速度が低く設定されるために、電源喪失等の炉心流量急減を伴う過渡事象において炉心流量の減少幅を抑えることができる。
【0087】
[第11実施形態(図23、図24)]
本発明の第11実施実施形態は、10台のインターナルポンプ3を、2台または3台まとめて駆動できる可変周波数電源装置11を各2台有し、かつ3台用可変周波数電源装置11の上流にMGセット13を有する沸騰水型原子炉のインターナルポンプ運転方法において、MGセット13を有する3台用インターナルポンプ3とMGセット13を有しない2台用の可変周波電源装置のグループに分け、2台用可変周波数電源装置11にて駆動されるインターナルポンプ3の速度を3台用可変周波数電源装置11にて駆動されるインターナルポンプ3の速度よりも高くする運転を行うとともに、炉心流量に応じて個々の可変周波数電源装置11の制御を自動で行うものである。
【0088】
図23は本発明の第5実施実施形態によるインターナルポンプ運転方法を実施するための設備構成を示す説明図であり、図24は同実施形態における各インターナルポンプ3のポンプ速度の配分例を示す平面配置図である。なお、前記各実施形態と同様の構成部分については図に前記実施形態と同符号を付して説明を省略する。
【0089】
本実施形態では、MGセット13を有する3台用の可変周波電源装置とMGセット13を有しない2台用の可変周波電源装置のグループに分けて、2台用可変周波数電源装置11にて駆動されるインターナルポンプの速度を3台用可変周波数電源装置11にて駆動されるインターナルポンプの速度よりも高くする運転を行うとともに、炉心流量に応じて個々の可変周波数電源装置11の制御を自動で行うことにより、第10実施形態と逆に、MGセット13に接続されていないインターナルポンプ4台のポンプ速度を、残り6台のポンプ速度よりも低くして、所定の炉心流量を達成することにより、共振領域を回避しながら必要な炉心流量を確保することが自動制御にて可能となる。
【0090】
[第12実施形態(図25、図26)]
本発明の第12実施実施形態は、10台のインターナルポンプ3を、2台または3台まとめて駆動できる可変周波数電源装置11を各2台有し、かつ3台用可変周波数電源装置11の上流にMGセット13を有する沸騰水型原子炉のインターナルポンプ運転方法において、1台のMGセット13の下に接続されている2台のインターナルポンプ3とMGセットを有しない3台のインターナルポンプ3とを1つのグループとして、そのグループのインターナルポンプ3の速度を他方のグループのインターナルポンプ速度よりも高くし、または低くする運転を行うとともに、炉心流量に応じて個々の可変周波数電源装置11の制御を自動で行うものである。
【0091】
図25は本発明の第12実施実施形態によるインターナルポンプ運転方法を実施するための設備構成を示す説明図であり、図26は同実施形態における各インターナルポンプ3のポンプ速度の配分例を示す平面配置図である。なお、前記各実施形態と同様の構成部分については図に前記実施形態と同符号を付して説明を省略する。
【0092】
本実施形態ではMGセット13に接続しているインターナルポンプ3と接続していないインターナルポンプ3を1つのグループとして回転数を割り振ったものであり、共振領域を回避しながら必要な炉心流量を確保することが自動制御にて可能となる。
【0093】
[第13実施形態(図27、図28)]
本発明の第13実施実施形態は、10台のインターナルポンプ3を、2台または3台まとめて駆動できる可変周波数電源装置11を各2台有し、かつ3台用可変周波数電源装置11の上流にMGセット13を有する沸騰水型原子炉のインターナルポンプ運転方法において、特定のインターナルポンプ3のみを他のインターナルポンプ3よりも高速とし、または低速とする運転を行うとともに、炉心流量に応じて個々の可変周波数電源装置11の制御を自動で行うものである。
【0094】
図27は本発明の第13実施実施形態によるインターナルポンプ運転方法を実施するための設備構成を示す説明図であり、図28は同実施形態における各インターナルポンプ3のポンプ速度の配分例を示す平面配置図である。なお、前記各実施形態と同様の構成部分については図に前記実施形態と同符号を付して説明を省略する。
【0095】
本実施形態では、例えば共振領域において振動が大きいインターナルポンプ3のみ共振領域を回避しながら、必要な炉心流量を確保することが自動制御にて可能となる。
【0096】
[第14実施形態(図29、図30)]
本発明の第14実施実施形態は、10台のインターナルポンプ3を、2台または3台まとめて駆動できる可変周波数電源装置11を各2台有し、かつインターナルポンプ3の可変周波数電源装置11の上流にMGセット13を持たない沸騰水型原子炉のインターナルポンプ運転方法において、特定のインターナルポンプ3のみを他のインターナルポンプ3よりも高速とし、または低速とする運転を行うとともに、炉心流量に応じて個々の可変周波数電源装置11の制御を自動で行うものである。
【0097】
図29は本発明の第14実施実施形態によるインターナルポンプ運転方法を実施するための設備構成を示す説明図であり、図30は同実施形態における各インターナルポンプ3のポンプ速度の配分例を示す平面配置図である。なお、前記各実施形態と同様の構成部分については図に前記実施形態と同符号を付して説明を省略する。
【0098】
本実施形態では、特定のインターナルポンプ3のみを他のインターナルポンプ3よりも高速とし、または低速とする運転を行うとともに、炉心流量に応じて個々の可変周波数電源装置11の制御を自動で行うことにより、例えば共振領域において振動が大きいインターナルポンプ3のみ共振領域を回避しながら、必要な炉心流量を確保することが自動制御にて可能となる。
【0099】
[第15実施形態(図31、図32)]
本発明の第15実施実施形態は、10台のインターナルポンプ3を、1台おきに5台ずつまとめて駆動できるMFG(MGセット13による可変周波数電源装置11)を2台有するインターナルポンプ運転方法において、1台おきに5台を1つのグループとして、そのグループのインターナルポンプ3の速度を他方のグループのインターナルポンプ速度よりも高くし、または低くする運転を行うとともに、炉心流量に応じて個々の可変周波数電源装置の制御を自動で行うものである。
【0100】
図11は本発明の第5実施実施形態によるインターナルポンプ運転方法を実施するための設備構成を示す説明図であり、図12は同実施形態における各インターナルポンプ3のポンプ速度の配分例を示す平面配置図である。なお、前記各実施形態と同様の構成部分については図に前記実施形態と同符号を付して説明を省略する。
【0101】
本実施形態によれば、1台おきに5台を1つのグループとして、そのグループのインターナルポンプ3の速度を他方のグループのインターナルポンプ速度よりも高くし、または低くする運転を行うとともに、炉心流量に応じて個々の可変周波数電源装置11の制御を自動で行い、1台おきに5台ずつまとめて駆動できるMFGによって、1台おきに回転数を共振領域から回避することで、必要な炉心流量を確保することが自動制御にて可能となる。
【0102】
[第16実施形態(図33、図34)]
本発明の第16実施実施形態は、8台のインターナルポンプ3およびインターナルポンプ3を駆動できる可変周波数電源装置11を有する沸騰水型原子炉のインターナルポンプ運転方法において、特定のインターナルポンプ3のみを他のインターナルポンプ3よりも高速とし、または低速とする運転を行うとともに、炉心流量に応じて個々の可変周波数電源装置11の制御を自動で行うものである。
【0103】
図33は本発明の第16実施実施形態によるインターナルポンプ運転方法を実施するための設備構成を示す説明図であり、図34は同実施形態における各インターナルポンプ3のポンプ速度の配分例を示す平面配置図である。なお、前記各実施形態と同様の構成部分については図に前記実施形態と同符号を付して説明を省略する。
【0104】
本実施形態では、特定のインターナルポンプ3のみを他のインターナルポンプ3よりも高速とし、または低速とする運転を行うとともに、炉心流量に応じて個々の可変周波数電源装置11の制御を自動で行うことにより、例えば共振領域において振動が大きいインターナルポンプ3のみ共振領域を回避しながら、必要な炉心流量を確保することが自動制御にて可能となる。
【0105】
[第17実施形態(図35、図36)]
本発明の第17実施実施形態は、6台のインターナルポンプ3およびインターナルポンプを駆動できる可変周波数電源装置11を有する沸騰水型原子炉のインターナルポンプ運転方法において、特定のインターナルポンプ3のみを他のインターナルポンプ3よりも高速とし、または低速とする運転を行うとともに、炉心流量に応じて個々の可変周波数電源装置11の制御を自動で行うものである。
【0106】
図35は本発明の第17実施実施形態によるインターナルポンプ運転方法を実施するための設備構成を示す説明図であり、図36は同実施形態における各インターナルポンプ3のポンプ速度の配分例を示す平面配置図である。なお、前記各実施形態と同様の構成部分については図に前記実施形態と同符号を付して説明を省略する。
【0107】
本実施形態では、特定のインターナルポンプ3のみを他のインターナルポンプ3よりも高速とし、または低速とする運転を行うとともに、炉心流量に応じて個々の可変周波数電源装置11の制御を自動で行うことにより、例えば共振領域において振動が大きいインターナルポンプ3のみ共振領域を回避しながら、必要な炉心流量を確保することが自動制御にて可能となる。
【0108】
[第18実施形態(図37、図38)]
本発明の第18実施実施形態は、4台のインターナルポンプ3およびインターナルポンプ3を駆動できる可変周波数電源装置11を有する沸騰水型原子炉のインターナルポンプ運転方法において、特定のインターナルポンプ3のみを他のインターナルポンプ3よりも高速とし、または低速とする運転を行うとともに、炉心流量に応じて個々の可変周波数電源装置11の制御を自動で行う方法である。
【0109】
図37は本実施実施形態によるインターナルポンプ運転方法を実施するための設備構成を示す説明図であり、図38は同実施形態における各インターナルポンプ3のポンプ速度の配分例を示す平面配置図である。なお、前記各実施形態と同様の構成部分については図に前記実施形態と同符号を付して説明を省略する。
【0110】
本実施形態では、特定のインターナルポンプ3のみを他のインターナルポンプ3よりも高速とし、または低速とする運転を行うとともに、炉心流量に応じて個々の可変周波数電源装置11の制御を自動で行うことにより、例えば共振領域において振動が大きいインターナルポンプ3のみ共振領域を回避しながら、必要な炉心流量を確保することが自動制御にて可能となる。
【0111】
[第19実施形態(図39、図40)]
本発明の第19実施実施形態では、インターナルポンプ3およびインターナルポンプ3を駆動できる可変周波数電源装置11を有する沸騰水型原子炉のインターナルポンプ運転方法において、1台以上のインターナルポンプ3が停止した運転時に炉心流量に応じて特定のインターナルポンプ3のみを他のインターナルポンプ3よりも高速とし、または低速とする運転を行うとともに、炉心流量に応じて個々の可変周波数電源装置11の制御を自動で行う。
【0112】
図39は本施実施形態によるインターナルポンプ運転方法を実施するための設備構成を示す説明図であり、図40は同実施形態における各インターナルポンプ3のポンプ速度の配分例を示す平面配置図である。なお、前記各実施形態と同様の構成部分については図に前記実施形態と同符号を付して説明を省略する。
【0113】
本実施形態では、1台以上のインターナルポンプ3が停止した部分台数運転時に共振領域において振動が大きいインターナルポンプ3を停止させた上で、さらにインターナルポンプ3に対して共振領域を回避しながら、必要な炉心流量を確保する。このような方法によっても自動制御にて運転可能となる。
【0114】
[第20実施形態(図3、図4)]
本実施形態では、インターナルポンプ3およびインターナルポンプを駆動できる可変周波数電源装置11を有する沸騰水型原子炉のインターナルポンプ運転方法において、モータケーシング振動がある一定の値以上となったインターナルポンプ3が1台以上発生した場合に、当該インターナルポンプ3の回転数を振動が低減する領域に自動で変化させる運転と、上記運転方法に応じて当該インターナルポンプ3の可変周波数電源装置11の制御を自動で行う方法について説明する。
【0115】
図3は本実施形態の作用を説明するためのグラフであり、縦軸にモータケーシング振動速度を表し、横軸にポンプ速度を表している。この図3に示すように、モータ振動大震動しきい値を超えるモータケーシング共振領域a1は、ポンプ速度の略中間速度に現れる。図3には、共振を回避する回避領域として、このモータ振動大震動しきい値よりも振動速度の小さい一定の領域a2として、振動大しきい値cを超えたインターナルポンプ3に対して速度を減少させた後のポンプ速度領域a2を例示している。特定のインターナルポンプ3(「A」)のポンプ速度は、この低速側のポンプ速度領域a2に設定する。
【0116】
また、図4は上記の振動しきい値a1を超えたインターナルポンプ3に対して速度を減少させた後に、共振を回避するとともに炉心流量を補償するために他のインターナルポンプ3の速度を増加させた後の速度領域a3を例示している。冷却材流量低下分を補償するために、別の特定のインターナルポンプ3(「G」)のポンプ速度は、この高速側のポンプ速度領域a2に設定する。なお、前記各実施形態と同様の構成部分については図に前記実施形態と同符号を付して説明を省略する。
【0117】
そして、インターナルポンプ3およびインターナルポンプを駆動できる可変周波数電源装置11を有する沸騰水型原子炉のインターナルポンプ運転方法において、モータケーシング振動がある一定の値以上となったインターナルポンプ3が1台以上発生した場合に、当該インターナルポンプ3の回転数を振動が低減する領域に自動で変化させる運転と、上記運転方法に応じて当該インターナルポンプ3の可変周波数電源装置11の制御を自動で行う。
【0118】
[他の実施形態]
なお、10台のインターナルポンプを、1台ずつ駆動できる可変周波数電源装置を合計10台有し、かつ3台ずつ合計6台のインターナルポンプの可変周波数電源装置の上流にMGセットを有する沸騰水型原子炉のインターナルポンプ運転方法において、特定のインターナルポンプのみ停止させる運転を行うとともに、炉心流量に応じて個々の可変周波数電源装置の制御を自動で行うこともできる。
【0119】
また、10台のインターナルポンプを、1台ずつ駆動できる可変周波数電源装置を合計10台有し、かつインターナルポンプの可変周波数電源装置の上流にMGセットを持たない沸騰水型原子炉のインターナルポンプ運転方法において、特定のインターナルポンプのみ停止させる運転を行うとともに、炉心流量に応じて個々の可変周波数電源装置の制御を自動で行うこともできる。
【0120】
また、10台のインターナルポンプを、2台または3台まとめて駆動できる可変周波数電源装置を各2台有し、かつ3台用可変周波数電源装置の上流にMGセットを有する沸騰水型原子炉のインターナルポンプ運転方法において、特定のインターナルポンプのみ停止させる運転を行うとともに、炉心流量に応じて個々の可変周波数電源装置の制御を自動で行うこともできる。
【0121】
また、10台のインターナルポンプ(原子炉内蔵型再循環ポンプ)を、2台または3台まとめて駆動できる可変周波数電源装置を各2台有し、かつインターナルポンプの可変周波数電源装置の上流にMGセットを持たない沸騰水型原子炉のインターナルポンプ運転方法において、特定のインターナルポンプのみ停止させる運転を行うとともに、炉心流量に応じて個々の可変周波数電源装置の制御を自動で行うこともできる。
【0122】
また、10台のインターナルポンプを、1台おきに5台ずつまとめて駆動できるMFG(MGセットによる可変周波数電源装置)を2台有する可変周波数電源装置において、1台おきに5台を1つのグループとして、1つのグループのインターナルポンプを停止させる運転を行うとともに、炉心流量に応じて個々の可変周波数電源装置の制御を自動で行うこともできる。
【0123】
また、8台のインターナルポンプおよびインターナルポンプを駆動できる可変周波数電源装置を有する沸騰水型原子炉のインターナルポンプ運転方法において、特定のインターナルポンプのみ停止させる運転を行うとともに、炉心流量に応じて個々の可変周波数電源装置の制御を自動で行うこともできる。
【0124】
また、6台のインターナルポンプおよびインターナルポンプを駆動できる可変周波数電源装置を有する沸騰水型原子炉のインターナルポンプ運転方法において、特定のインターナルポンプのみを他のインターナルポンプよりも高速とし、または低速とする運転を行うとともに、炉心流量に応じて個々の可変周波数電源装置の制御を自動で行うこともできる。
【0125】
また、6台のインターナルポンプおよびインターナルポンプを駆動できる可変周波数電源装置を有する沸騰水型原子炉のインターナルポンプ運転方法において、特定のインターナルポンプのみ停止させる運転を行うとともに、炉心流量に応じて個々の可変周波数電源装置の制御を自動で行うこともできる。
【0126】
また、4台のインターナルポンプおよびインターナルポンプを駆動できる可変周波数電源装置を有する沸騰水型原子炉のインターナルポンプ運転方法において、特定のインターナルポンプのみ停止させる運転を行うとともに、炉心流量に応じて個々の可変周波数電源装置の制御を自動で行うこともできる。
【0127】
また、インターナルポンプおよびインターナルポンプを駆動できる可変周波数電源装置を有する沸騰水型原子炉のインターナルポンプ運転方法において、1台以上のインターナルポンプが停止したインターナルポンプ部分台数運転時に炉心流量に応じて特定のインターナルポンプのみを他のインターナルポンプよりも高速とし、または低速とする運転を行うとともに、炉心流量に応じて個々の可変周波数電源装置の制御を自動で行うこともできる。
【図面の簡単な説明】
【0128】
【図1】本発明の第1実施形態による方法を実施する構成説明図。
【図2】本発明の第1実施形態による方法を説明するためのポンプ配置図。
【図3】本発明の第1実施形態の作用を説明するためのグラフ。
【図4】本発明の第1実施形態の作用を説明するためのグラフ。
【図5】本発明の第2実施形態による方法を実施する構成説明図。
【図6】本発明の第2実施形態による方法を説明するためのポンプ配置図。
【図7】本発明の第3実施形態による方法を実施する構成説明図。
【図8】本発明の第3実施形態による方法を説明するためのポンプ配置図。
【図9】本発明の第4実施形態による方法を実施する構成説明図。
【図10】本発明の第4実施形態による方法を説明するためのポンプ配置図。
【図11】本発明の第5実施形態による方法を実施する構成説明図。
【図12】本発明の第5実施形態による方法を説明するためのポンプ配置図。
【図13】本発明の第6実施形態による方法を実施する構成説明図。
【図14】本発明の第6実施形態による方法を説明するためのポンプ配置図。
【図15】本発明の第7実施形態による方法を実施する構成説明図。
【図16】本発明の第7実施形態による方法を説明するためのポンプ配置図。
【図17】本発明の第8実施形態による方法を実施する構成説明図。
【図18】本発明の第8実施形態による方法を説明するためのポンプ配置図。
【図19】本発明の第9実施形態による方法を実施する構成説明図。
【図20】本発明の第9実施形態による方法を説明するためのポンプ配置図。
【図21】本発明の第10実施形態による方法を実施する構成説明図。
【図22】本発明の第10実施形態による方法を説明するためのポンプ配置図。
【図23】本発明の第11実施形態による方法を実施する構成説明図。
【図24】本発明の第11実施形態による方法を説明するためのポンプ配置図。
【図25】本発明の第12実施形態による方法を実施する構成説明図。
【図26】本発明の第12実施形態による方法を説明するためのポンプ配置図。
【図27】本発明の第13実施形態による方法を実施する構成説明図。
【図28】本発明の第13実施形態による方法を説明するためのポンプ配置図。
【図29】本発明の第14実施形態による方法を実施する構成説明図。
【図30】本発明の第14実施形態による方法を説明するためのポンプ配置図。
【図31】本発明の第15実施形態による方法を実施する構成説明図。
【図32】本発明の第15実施形態による方法を説明するためのポンプ配置図。
【図33】本発明の第16実施形態による方法を実施する構成説明図。
【図34】本発明の第16実施形態による方法を説明するためのポンプ配置図。
【図35】本発明の第17実施形態による方法を実施する構成説明図。
【図36】本発明の第17実施形態による方法を説明するためのポンプ配置図。
【図37】本発明の第18実施形態による方法を実施する構成説明図。
【図38】本発明の第18実施形態による方法を説明するためのポンプ配置図。
【図39】本発明の第19実施形態による方法を実施する構成説明図。
【図40】本発明の第19実施形態による方法を説明するためのポンプ配置図。
【図41】従来例を説明するためのグラフ。
【符号の説明】
【0129】
1 原子炉圧力容器
2 炉心
4 主変圧器
3 インターナルポンプ(原子炉内蔵型再循環ポンプ:RIP)「A,B,C,D,E,F,G,H,J,K」
5 発電機
6 負荷開閉器
7 直結変圧器
8 受電遮断器
9 受電遮断器
10 入力変圧器
11 可変周波数電源装置(ASD)
12 開閉器
13 MGセット
14 受電遮断器




 

 


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